В центре Млечного Пути может находиться быстро вращающийся пульсар: новые данные астрономов

В глубинах нашей Галактики, в окружении сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A*, астрономы могли обнаружить характерный объект — пульсар, который вращается примерно 122 раза в секунду. Такое вращение делает его представителем класса миллисекундных пульсаров — крайних по скорости вращения нейтронных звёзд. Эти данные были опубликованы в журнале The Astrophysical Journal и обсуждаются в научном сообществе, поскольку находка может помочь лучше понять физику экстремальных условий вокруг центра галактики и проверить фундаментальные теории гравитации.

Что такое пульсар

Пульсар — это вид нейтронной звезды — компактного остатка массивной звезды, которая закончила свою жизнь взрывом сверхновой. Такой объект обладает чрезвычайно высокой плотностью и мощным магнитным полем. Вращаясь вокруг своей оси, пульсар испускает узкие пучки радиоволн, которые мы на Земле фиксируем как регулярные импульсы — своеобразное «космическое тиканье».

Скорость вращения пульсара зависит от его истории: некоторые пульсары делают один оборот за секунды или доли секунды, а миллисекундные пульсары, подобные объекту в центре Млечного Пути, вращаются сотни раз в секунду. Эти скорости достигаются в результате взаимодействия с окружающей средой или аккреции материи из компаньона в двойной системе.

Признак быстрых вращений — миллисекундные пульсары

Пульсары с частотой вращения свыше ~100 оборотов в секунду называются миллисекундными. Такие объекты являются одними из самых быстрых известных звёздных тел во Вселенной. Например, в шаровом скоплении Terzan 5 обнаружен пульсар, вращающийся со скоростью до 716 оборотов в секунду — это один из рекордсменов по скорости.

Важной особенностью быстрого вращения является то, что оно делает такие пульсары исключительно стабильными по своим временным меткам — они функционируют как сверхточные астрономические часы. Именно это свойство используется для точного измерения физических эффектов, таких как искривление времени и пространства вблизи массивных объектов.

Что именно обнаружили астрономы

Как сообщается, группа учёных — включая команду Breakthrough Listen, занимающуюся поиском сигналов из глубин космоса — зафиксировала в радионаблюдениях характерный сигнал, который может исходить от пульсара, расположенного очень близко к Стрельцу A*. Объект получил временный ярлык BLPSR (Breakthrough Listen Pulsar).

Сигнал показывает, что объект может вращаться с частотой порядка 122 герц (122 оборота в секунду), что делает его классическим миллисекундным пульсаром.

Почему это открытие важно

Проверка теории относительности

Если пульсар действительно находится в непосредственной близости от сверхмассивной чёрной дыры, то регулярные импульсы позволяют измерять время прихода сигналов с экстремальной точностью, что делает такие объекты идеальной лабораторией для проверки общей теории относительности Эйнштейна в условиях сильной гравитации. Малейшие отклонения в поведении сигналов пульсара могут указывать на влияние искривления пространства–времени.

Популяция пульсаров в центре Галактики

Несмотря на ожидания, что в центральной области Млечного Пути должно находиться множество пульсаров, их наблюдается значительно меньше, чем прогнозируется. Обнаружение даже одного такого объекта в ядре галактики — важный шаг к оценке реального числа нейтронных звёзд в этой области и к уточнению моделей звёздной эволюции.

Как ведутся наблюдения

Обнаружение пульсара было сделано с помощью мощных радиотелескопов, способных фиксировать миллисекундные импульсы в радио диапазоне. Для таких наблюдений важна высокая чувствительность, потому что сигнал от пульсаров в центре галактики сильно ослаблен из-за расстояния и межзвёздного поглощения.

Для подтверждения статуса объекта как пульсара потребуются дополнительные наблюдения, в том числе с использованием следующего поколения телескопов — таких как ngVLA (Next-Generation Very Large Array) и SKA (Square Kilometre Array), которые обеспечат больший охват частот и чувствительность.

Что ещё предстоит выяснить

Учёные подчёркивают, что пока объект является кандидатом на пульсар, и окончательное подтверждение потребует более глубокого анализа данных, а также подтверждения периодичности и стабильности импульсов. Кроме того, важно установить точное расстояние до объекта и определить его орбитальные параметры, если он связан с чёрной дырой Стрелец A*.

Итоги

• В центре Млечного Пути может находиться миллисекундный пульсар с частотой вращения ~122 Гц.
• Такие объекты являются точными космическими часами и ценны для проверки фундаментальных физических теорий.
• Обнаружение поможет оценить популяцию пульсаров в районе сверхмассивной чёрной дыры.
• Дальнейшие наблюдения с более мощными инструментами необходимы для подтверждения и подробного изучения этого кандидата.

Это открытие делает центр нашей галактики ещё более интересным объектом для будущих астрофизических исследований и даёт шанс применить новые методы для проверки фундаментальных законов физики в экстремальных условиях.

Источники:
Статья создана по материалам notebookcheck.net